Recherche thématique Les céramiques Binôme n°7 ZAGMOUZI Fatima JAY KORAICHI Hajar Encadrée par M.Khaled LAHLOU

Plan 1-Définition et généralités 2-Caractéristiques des céramiques 3-Procédés de fabrication 4-Diverses utilisations 5-Le classement UPEC 6-Les céramiques au Maroc

1-Définition Mot d'origine grecque : keramos signifie « argile ».    Le terme générique de céramique désigne l’ensemble des objets fabriqués en terre qui ont subi une transformation physico-chimique irréversible au cours d’une cuisson à température plus ou moins élevée.

1-Définition Céramique Cuisson Terre et roches broyées Transformation physico-chimique Cuisson Terre et roches broyées

Les céramiques gamme de matériaux très vaste Briques et tuiles Les granulats d’argile expansée les appareils sanitaires Les tuyaux en grès Les carreaux pour sols et murs les céramiques techniques les abrasifs inorganiques. Les produits réfractaires la céramiques ornementales (céramiques domestiques)

2-Caractéristiques des céramiques Propriétés mécaniques Une grande résistance mécanique Absence de ductilité et de tenacité Une forte dureté  Fragile Une résistance élevée à l’usure  Propriétés physiques Excellents isolants électriques  Résistant aux chocs thermiques  Faible conductivité thermique Réfractaire Température de fusion très élevée Propriétés chimiques Résistant au vieillissement et aux agressions climatiques ou chimiques  Grande inertie chimique Résistance à la corrosion

3-Fabrication d’une pièce céramique Broyage des matières premières Mise en forme Séchage Frittage

Préparation des matières premières Broyage, dispersion, granulation Liquide (Eau) Matières premières (argiles et les kaolins) Ajouts (défloculent, plastifiants…)

Les procédés de mise en forme Ils consistent, à partir des matières premières plus ou moins humides (barbotine, pâte plastique, poudre) à donner sa forme à l’objet céramique.  Procédés manuels: mise en forme manuelle à partir d’une pâte plastique: le modelage le moulage le tournage

 Procédés mécanisés : 4 types de façonnage: Le pressage: Unidirectionnel : Isostatique: bougies d'allumage buses réfractaires billes de roulement prothèses médicales

Le coulage de barbotine dans des moules en plâtre: le coulage en «revidé»: pour les pièces creuses le coulage «entre deux»

Le moulage par injection: A la poudre céramique est ajoutée une résine organique pour obtenir une pâte suffisamment rigide ("pâte plastique") pour être moulée à température ambiante. pour des petites pièces de formes complexes. L'extrusion: profilés, pleins ou alvéolés, tubes, tiges. ex : filtres.

Séchage Le séchage s’effectue entre une et quatre heures. Pour éviter des fissures et des défauts d’émail à la cuisson, il faut que la teneur en eau résiduelle soit inférieure à 1%.

Frittage Consolidation sous l’effet de la température d’un agglomérat pulvérulent. Les particules se soudent les unes aux autres pour donner un solide mécanique cohésif.

Frittage en phase solide ou liquide Types de frittage Frittage en phase solide ou liquide Frittage naturel Frittage sans réaction Frittage réactif Frittage sous charge

4-Diverses utilisations Abrasifs et outils de coupe: utilisés essentiellement pour les opérations de: Meulage, Rectification, Coupe, Polissage, Superfinition.

La Construction électrique et électronique: Utilisés pour fabriquer des: Condensateurs, Isolateurs, Supports d'appareillages et de circuits, Matériaux piézoélectriques et magnétiques , Dans le domaine des supraconducteurs.

Biocéramiques: Chirurgie : prothèses, par exemple hanche (tête et cotyle en alumine frittée)

L’Optique : Les lampes à vapeur métallique , Les lasers , Utilisation dans : Les lampes à vapeur métallique , Les lasers , Les détecteurs infrarouge .

Génie thermique: Isolants thermiques ou Matériaux réfractaires Pour : Isolants thermiques ou Matériaux réfractaires Construction de parois de fours . Fabrication des tuiles du bouclier thermique des navettes spatiales Recouvrement des aubes de turbines de réacteurs. Les systèmes de conversion d'énergie, Les pétroles, Les industries chimiques, La construction aéronautique et spatiale.

Energie Solaire : Production de cellules solaires en Silicium Pour économie de l’énergie

murs en fondation en briques pleines, murs en élévation en briques creuses, hourdis pour planchers, bardeaux (planche mince en forme de tuile)- sous toiture, tuiles pour couverture,

5-Le classement UPEC Caractérisation de la sévérité d’usage 1 : risque faible 2 : risque normal, 3 : risque élevé 4 : risque très élevé. S: résistance plus importante aux facteurs de dégradation.

6-Les céramiques au Maroc Points faibles Points forts Une cinquantaine d’entreprises Production des carreaux sanitaires Offre d’emplois Manque de compétitivité Argiles mal exploitées

Bilbliographie Rapport CNRS Mécaniciens 2004 “ Revêtements de sol céramiques” du centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB); Document de référence sur les meilleures techniques disponibles Fabrication des céramiques Août 2007

Merci pour votre attention 